Задача 5.2. Конструювання з’єднання внапуск із кутовими швами

 

Розрахувати і законструювати прикріплення смуги перерізом до листа товщиною на розрахункове зусилля (рис. 7). Зварювання напівавтоматичне, в нижньому положенні, фланговими швами максимально можливого катета. Матеріал з’єднуваних елементів – сталь С345, зварювальний дріт Cв-08ГА діаметром 2 мм; коефіцієнт надійності за призначенням , коефіцієнт умов роботи . Група конструкцій 2.

 

Розв’язання

1. Максимально можливий катет шва визначаємо згідно з пунктом 16.1.5 [1]:

.

Крім того, катет шва не може бути більше від товщини смуги, вздовж краю якого зварюється цей шов, тобто . Зі стандартного ряду катетів зварних швів вибираємо .

2. За табл. Ж.1 [4] (табл. А.8) перевіряємо правильність вибору марки зварювального дроту. Для класу міцності основного металу С345 і групи конструкцій 2 зварювальний дріт Cв-08ГА застосовувати можна.

3. За табл. Д.2 [1] (табл. А.9) визначаємо розрахунковий опір у площині наплавленого металу для класу міцності основного металу С345: .

4. За табл. 16.2 [1] (табл. А.10) визначаємо коефіцієнти форми шва для напівавтоматичного зварювання в нижньому положенні при і : і .

5. Відповідно до табл. 7.3 [1] (табл. А.7) розрахунковий опір кутового шва у площині металу межі сплавлення з основним металом визначається через тимчасовий опір сталі з’єднуваних елементів:

.

Тут – характеристичне значення тимчасового опору менш міцного зі з’єднуваних елементів, визначеного за табл. Г.2 [1] (табл. А.2) для листового прокату товщиною зі сталі С345.

6. Визначаємо розрахунковий зріз шва, для чого обчислюємо:

.

Отже, розрахунковим є зріз у площині наплавленого металу.

7. Визначаємо розрахункову довжину зварного кутового шва за формулою (16.2) [1]:

.

Розрахунок за межею сплавлення виконується за формулою (16.3).

 

Рис. 7. Схема прикріплення смуги до листа за допомогою зварювання

 

8. Відповідно до пункту 16.1.16 [1], конструктивна довжина кожного з двох флангових швів дорівнює (приймаємо більше значення):

,

або .

Приймаємо , що дорівнює також довжині напуску в з’єднанні.

9. Перевіряємо конструктивні вимоги до довжини кутового зварного шва і величини напуску листів відповідно до [1]:

згідно з пунктом 16.1.5 в) повинно бути і ;

згідно з пунктом 16.1.5 д) повинно бути ;

згідно з пунктом 16.1.5 е) розмір напуску повинен бути не меншим, ніж .

10. Оскільки всі конструктивні вимоги дотримуються, остаточно приймаємо з’єднання внапуск із двома фланговими швами катетом довжиною .